Circuito de conmutación de enclavamiento con detección de fallo único.

Sistema de prueba para probar una pluralidad de interruptores de seguridad (2) conectados en serie,

para asegurarse de que funcionan con normalidad, teniendo cada uno de esos interruptores de seguridad una salida de seguridad (12) que, cuando está cerrada, permite el suministro de energía, caracterizado porque el sistema de prueba comprende medios de diagnóstico individual (18) en cada interruptor (2) destinados a realizar un autocontrol de dicho interruptor y que controlan la salida de seguridad (12) de dicho interruptor, así como un circuito de prueba en bucle (16) que conecta los medios de diagnóstico (18) en serie y que está adaptado para enviar una señal a todos los medios de diagnóstico (18) de forma que abran la salida de seguridad (12) de su interruptor en caso de que algún interruptor de seguridad (2) sea activado para abrir su respectiva salida de seguridad (12), y estando todos los medios de diagnóstico (18) igualmente adaptados para comprobar sus interruptores (2) y asegurarse de que funcionan con normalidad, y que son activados cuando el circuito de prueba en bucle (16) envía la señal.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E13161717.

Solicitante: IDEM SAFETY SWITCHES LIMITED.

Nacionalidad solicitante: Reino Unido.

Dirección: 2 Ormside Close, Hindley Industrial Estate Hindley Green, Wigan WN2 4HR REINO UNIDO.

Inventor/es: Mohtasham,Medi, Faridfar,Hamed, JENNINGS,TIMOTHY, CROLLA,VINCENT.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H01H9/22 SECCION H — ELECTRICIDAD.H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS.H01H INTERRUPTORES ELECTRICOS; RELES; SELECTORES; DISPOSITIVOS DE PROTECCION DE EMERGENCIA (cables de contacto H01B 7/10; pararrayos resistivos H01G 9/18; circuitos de protección, de seguridad H02H; conmutación por medios electrónicos sin cierre de contactos H03K 17/00). › H01H 9/00 Detalles de los dispositivos de conmutación no cubiertos por H01H 1/00 - H01H 7/00. › para sistemas de enclavamiento entre envolturas, cubiertas o enrejados de protección y el mecanismo que acciona los contactos.

PDF original: ES-2538352_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

La presente invención se refiere a un sistema de prueba para probar interruptores de seguridad de enclavamiento con el fin de garantizar que su funcionamiento sea normal y, en particular, un sistema que permite una fácil comprobación de una pluralidad de dichos interruptores.

El acceso a maquinaría peligrosa es bloqueado por dispositivos protectores. Se usa un interruptor de enclavamiento para controlar la posición de los dispositivos protectores. La energía de la maquinaria se controla a través del interruptor de enclavamiento, de manera que cuando se abre el dispositivo protector cambia la condición del interruptor y se corta la energía para permitir un acceso seguro a la máquina. Cuando se cierra el dispositivo protector, se restablece el suministro de energía. El problema es que, si el interruptor falla o es manipulado (anulado) por personal que desea un acceso más fácil a la máquina, es posible abrir el dispositivo protector sin que la máquina se apague, lo cual da lugar a riesgos de seguridad.

Por eso es necesario probar periódicamente los interruptores individuales para garantizar que cuando se abra su correspondiente dispositivo protector, se corte la energía de la máquina. Esto es posible realizarlo manualmente, abriendo el dispositivo protector y observando que la máquina se apaga. Sin embargo, pueden disponerse muchos dispositivos protectores e interruptores asociados, algunos de los cuales pueden encontrarse en posiciones de difícil acceso. Por eso la comprobación individual de los interruptores consume mucho tiempo, no solo porque el individuo que realiza la comprobación tiene que abrir y cerrar individualmente cada puerta, sino también porque se traduce en un considerable tiempo de inactividad de la máquina protegida. Por eso este tipo de comprobación se realiza con poca frecuencia y ciertos dispositivos protectores,

que se utilizan poco o que se encuentran en posiciones de difícil acceso, pueden pasarse por alto durante la comprobación. Esto lleva a un potencial problema de seguridad, porque no se haya detectado a tiempo un fallo. También la frecuente parada de la máquina durante la comprobación puede dar lugar a daños.

Se han desarrollado complejos sistemas de comprobación automatizados para probar interruptores en masa. Están adaptados de tal manera que cuando se detecta un solo fallo la máquina se detiene. En un sistema conocido cada interruptor está conectado en serie, de manera que cada salida de interruptor proporciona la entrada del siguiente interruptor. Independientemente de que un interruptor se haya abierto por la apertura de un dispositivo protector de la máquina, una señal de prueba recorre todos los interruptores para comprobar que la entrada y salida de cada interruptor está funcionando. Esto se consigue abriendo y cerrando brevemente cada interruptor. Tiene la desventaja de ocasionar una interrupción del suministro de energía. La señal de prueba tiene habitualmente una duración de 30 segundos.

Aunque esta prueba puede realizarse con mayor frecuencia, esto no alivia el problema de parada y arranque de la máquina para realizar la prueba. Además, estos equipamientos complejos pueden necesitar varios componentes especializados, como por ejemplo una vía principal de comunicación, un microprocesador y cableado hacia la fuente de alimentación y el controlador. Si ocurre algún problema puede resultar necesario reemplazar el sistema de prueba entero. Además, el sistema solo comprueba fallos de interruptores de enclavamiento y no de otros dispositivos de seguridad asociados, tales como interruptores de parada de emergencia o el cierre de enclavamientos antes de aplicarse la señal de prueba. Por eso antes de aplicarse la señal de prueba puede abrirse un dispositivo protector con un enclavamiento defectuoso y producirse el correspondiente problema de seguridad.

La patente US2002/0080006 muestra un dispositivo según el preámbulo de la reivindicación 1 y un procedimiento según el preámbulo de la reivindicación 10.

Es un objetivo de la presente invención proporcionar un circuito seguro para una pluralidad de interruptores de enclavamiento que supere o alivie los inconvenientes antes mencionados.

Según la presente invención se proporciona un sistema de prueba según la reivindicación 1.

En una realización preferida el circuito de prueba debe estar intacto para cerrar las salidas de seguridad de los interruptores.

El circuito de seguridad se rompe cuando un interruptor individual se activa para abrir su salida de seguridad.

El diagnóstico puede incluir la apertura y cierre del interruptor cuando la energía se haya desactivado.

Los medios de diagnóstico pueden adaptarse para garantizar que el circuito de seguridad no se reestablezca si se detecta un fallo.

El fallo detectado puede ser que al menos una de las salidas de seguridad de los interruptores permanece cerrada.

Cada interruptor puede disponer de medios de diagnóstico para realizar un autocontrol del interruptor.

El circuito de seguridad puede romperse cuando se detecta un fallo.

El sistema de prueba puede incluir medios indicadores para indicar el estado del interruptor. Los medios indicadores pueden indicar al menos una de las

siguientes condiciones: interruptor abierto, interruptor cerrado, diagnóstico de comprobación del interruptor completado y funcionamiento normal del interruptor, diagnóstico de comprobación del interruptor completado e interruptor defectuoso. Puede disponerse un medio indicador en cada interruptor para proporcionar información sobre el estado de dicho interruptor.

Como ejemplo se describen a continuación solo realizaciones específicas de la invención haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales se muestra, en la

Fig 1 una vista esquemática de un circuito de prueba de la presente

invención usado para proporcionar una capacidad de diagnóstico para una pluralidad de interruptores de seguridad conectados en serie

Fig. 2a - 2c ilustraciones de secuencias de detección de fallos usando el circuito de pruebas de la fig. 1

En el ejemplo de la figura 1 se disponen varios interruptores de seguridad 2. En este dibujo el interruptor 2 es un sensor de enclavamiento sin contacto cuyo accionador 4 está montado sobre un dispositivo protector (no mostrado) y el cuerpo principal 6 del interruptor está montado sobre el marco del dispositivo protector. Cuando se abre el dispositivo protector, el cambio de posición del accionador 4 es detectado por el cuerpo 6 del interruptor y éste último cambia su condición de funcionamiento. Este tipo de interruptor 2 está diseñado para estar conectado cuando el dispositivo protector se cierra, para prevenir el acceso a la maquinaria; facilitando la conexión del interruptor 2 el suministro de energía a la máquina. El interruptor 2 está diseñado para cerrarse cuando el dispositivo protector se abre, no permitiendo el suministro de energía y por tanto apagando la máquina.

Cada interruptor 2 está conectado a un carril de alimentación 8, así como directa o indirectamente a un monitor de control 10 por medio de una salida de

seguridad electrónica 12. Cuando se altera el estado de funcionamiento de un interruptor individual 2, se envía una señal al monitor de control 10 a través de la salida de seguridad electrónica 12, que reacciona permitiendo o impidiendo el suministro de energía a la máquina, según se abra o se cierre respectivamente el interruptor 2. Cada interruptor 2 dispone además de una entrada de seguridad 14 que conecta el interruptor 2 bien directa o indirectamente con el carril de alimentación 8.

Los interruptores 2 están conectados en serie a través de un circuito de prueba interno 16. Cada interruptor dispone además de un medio de diagnóstico individual en forma de un microprocesador 18. El circuito de prueba conecta entre sí los dispositivos y permite transmitir una señal a los dispositivos para realizar un autocontrol y evitar el reinicio del funcionamiento de la máquina si se detecta un fallo.

El circuito de prueba interno 16 no está conectado a la línea de alimentación 8 o al monitor de control 10. El circuito de prueba interno 16 es un circuito continuo que, para que funcione la salida de seguridad 12 de cada interruptor 2, necesita estar conectado a todos los interruptores 2 que une.

Si se rompe el circuito de prueba 16 se emite una señal que provoca que se abra la salida de seguridad 12 en todos los interruptores 2 deteniendo la máquina. Esto provoca una comprobación instantánea de apertura/cierre de todos los interruptores 2 mientras la máquina esté parada. Esto se consigue haciendo funcionar el microprocesador de cada interruptor para realizar una prueba... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Sistema de prueba para probar una pluralidad de interruptores de seguridad (2) conectados en serie, para asegurarse de que funcionan con normalidad, teniendo cada uno de esos interruptores de seguridad una salida de seguridad (12) que, cuando está cerrada, permite el suministro de energía, caracterizado porque el sistema de prueba comprende medios de diagnóstico individual (18) en cada interruptor (2) destinados a realizar un autocontrol de dicho interruptor y que controlan la salida de seguridad (12) de dicho interruptor, así como un circuito de prueba en bucle (16) que conecta los medios de diagnóstico (18) en serie y que está adaptado para enviar una señal a todos los medios de diagnóstico (18) de forma que abran la salida de seguridad (12) de su interruptor en caso de que algún interruptor de seguridad (2) sea activado para abrir su respectiva salida de seguridad (12), y estando todos los medios de diagnóstico (18) igualmente adaptados para comprobar sus interruptores (2) y asegurarse de que funcionan con normalidad, y que son activados cuando el circuito de prueba en bucle (16) envía la señal.

2. Sistema de prueba según la reivindicación 1, en el que el circuito de prueba en bucle (16) debe estar intacto para que se cierren las salidas de seguridad (12) de los interruptores.

3. Sistema de prueba según las reivindicaciones 1 o 2, en el que el diagnóstico incluye la apertura y cierre de los interruptores (2) cuando se desactiva el suministro de energía.

4. Sistema de prueba según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual los medios de diagnóstico (18) se adaptan para asegurar que no pueda restablecerse el suministro de energía si se detecta un fallo en al menos un interruptor (2).

5. Sistema de prueba según la reivindicación 4, en el que el fallo detectado consista en que al menos una de las salidas de seguridad (12) de los interruptores permanezca cerrada.

6. Sistema de prueba según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual el circuito de prueba en bucle (16) no puede restablecerse si un medio de diagnóstico (18) detecta un fallo.

7. Sistema de prueba según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual el sistema de prueba incluye medios indicadores (20, 22) para indicar el estado del interruptor.

8. Sistema de prueba según la reivindicación 7, en el cual los medios indicadores (20, 22) señalan al menos una de las siguientes condiciones: interruptor abierto, interruptor cerrado, diagnóstico de prueba del interruptor completado y funcionamiento normal del interruptor, y diagnóstico de prueba del interruptor completado e interruptor defectuoso.

9. Sistema de prueba según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual se ha dispuesto en cada interruptor (20) medios indicadores (20, 22) para proporcionar una indicación sobre el estado de este interruptor (2).

10. Procedimiento para probar una pluralidad de interruptores de seguridad (2) conectados en serie para comprobar su funcionamiento normal, disponiendo cada interruptor de seguridad (2) una salida de seguridad (12) que, cuando está cerrada, permite el suministro de energía eléctrica, caracterizado porque cada interruptor de seguridad (2) dispone de medios de diagnóstico individuales (18) que controlan su salida de seguridad (12) y un circuito de prueba en bucle (16) que conecta los medios de diagnóstico individuales (18) en un bucle continuo, comprendiendo dicho procedimiento las siguientes fases: cambio del estado de un interruptor de seguridad individual (2) al intentar abrir la salida de seguridad (12), activación de los medios de diagnóstico (18) de

dicho interruptor individual a causa del cambio de estado, envío entonces de una señal en el bucle de prueba (16) a los otros medios de diagnóstico individuales (18) de los interruptores para que realicen un autocontrol y realizando entonces todos los medios de diagnóstico individual (18) un 5 autocontrol de su interruptor, con el fin de asegurarse de que funciona

normalmente.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, según el cual si se detecta un fallo en un interruptor de seguridad, el medio de diagnóstico (18) de este

interruptor envía una señal en el bucle de prueba (16) para impedir el

suministro de energía.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, según el cual el fallo detectado consiste en que la salida de seguridad del interruptor (12) permanece

cerrada.

13. Procedimiento según las reivindicaciones 11 o 12, según el cual cada interruptor de seguridad (2) dispone de un medio indicador para mostrar el estado del interruptor (2) indicando al menos una de las siguientes

condiciones: interruptor abierto, interruptor cerrado, diagnóstico de

prueba del interruptor completado y funcionamiento normal del interruptor, diagnóstico de prueba del interruptor completado e interruptor defectuoso.


 

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